Общая характеристика геологической среды
Как указывалось в вводном разделе курса, под "геологической средой" понимают верхнюю часть литосферы, находящуюся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека. Мощность ее определяется глубиной проникновения в толщу горных пород глубоких и сверхглубоких буровых скважин. На континентах она в среднем составляет 5-6 км, увеличиваясь в отдельных точках до 11 км. В океанах, учитывая бурение более 800 скважин с судов "Гломар Челленджер" и "Джойдес Резолюшн", ее нижняя граница проходит на глубине до 1,5 км ниже уровня морского дна. К понятию "геологическая среда" приближается понятие "верхняя часть геологического разреза" (в узком значении этого термина) - объем геологической среды, соответствующий зоне наиболее активного техногенеза и оказывающий существенное воздействие на наземные и подземные сооружения, агротехнические и другие условия хозяйственной деятельности. Мощность этого техногенно-деятельного слоя лежит в диапазоне от нуля до сотен метров. Верхняя часть геологического разреза - арена суммарного проявления природного геологического и техногенного процессов рассеивания вещества, а также разнообразных физических полей. В различных структурных элементах Земли геологическая среда и верхняя часть геологического разреза охватывают различные слои земной коры. На континентах - это осадочный слой и верхний слой консолидированной коры (гранитно-метаморфический). Последний обнажается в пределах складчатых поясов и на щитах древних платформ. Отдельными буровыми скважинами он вскрывается и в пределах континентальных платформенных плит. Нижний слой консолидированной континентальной коры инженерно-хозяйственной деятельностью пока не охвачен. Глубоководным океаническим бурением затронут в основном осадочный чехол океанов. Консолидированная часть океанской коры вскрыта лишь единичными скважинами. В состав осадочного слоя входят различные осадочные горные породы, а также местами покровы и силлы основных магматических горных пород. Главную роль в гранитно-метаморфическом слое играют кристаллические сланцы, гнейсы, амфиболиты и граниты. Геологическая среда находится в зоне воздействия современных тектонических движений, которые проявляются как разнообразные дислокации. Наиболее универсальным повсеместно распространенным типом современных дислокаций, имеющих первоочередное геоэкологическое значение, являются трещиноватость и активные разрывные нарушения. Трещиноватость наблюдается во всех горных породах, независимо от их возраста и петрографического состава, но в наиболее "чистом" виде, не искаженном другими деформациями, - в отложениях платформенного чехла. В своей ориентировке трещиноватость подчиняется определенной закономерности - выделяются три пары сопряженных систем трещин, из которых одна следует вдоль широт и меридианов (ортогональная система), а две другие занимают диагональное положение с ориентировкой к "сторонам света" 300-120° и 330-150°. Эта ориентировка связана с напряжениями, возникающими при изменении фигуры и скорости вращения Земли, -ротационными силами. Сами же трещины образуются в результате различных причин, основными из которых являются движения по разрывным нарушениям, диагенез осадочных пород и остывание магматических образований, происходящие в поле ротационных напряжений. Кроме трещин и трещиноватости большая экологическая роль принадлежит и активным коровым разрывам различной морфологии - сбросам, взбросам, сдвигам, надвигам и раздвигам, современные вертикальные и горизонтальные перемещения по которым определяют формирование рельефа и затрудняют инженерно-хозяйственную деятельность. Геологическая среда находится в естественном напряженном состоянии и характеризуется в различных ее частях разными полями напряжения. Доказательством являются деформации стволов буровых скважин, которые выражаются в изменении их поперечного сечения, искривлении или сдвиговом нарушении этих стволов. Геологическая среда создает аномальные геофизические (магнитные, гравитационные, электромагнитные, геотермические и др.) и геохимические поля, представляющие собой совокупность отдельных аномалий. Аномалии геофизических и геохимических полей составляют неотъемлемую часть окружающей среды и существенно влияют на нее.
|